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雷永鵬Nano Energy: 一石二鳥！合金化效應(yīng)和表面缺陷促進(jìn)電催化乙醇氧化中C-C鍵的斷裂

高效的C-C鍵斷裂是電催化乙醇氧化的關(guān)鍵步驟。中南大學(xué)雷永鵬教授團(tuán)隊(duì)等人報(bào)道了一種具有豐富表面缺陷的PtCu/Cu_2-xSe納米線，該電催化劑能夠促進(jìn)電催化乙醇氧化過(guò)程中C-C鍵斷裂。

具有強(qiáng)金屬-載體相互作用(MSI)的負(fù)載型催化劑可以通過(guò)電子轉(zhuǎn)移、界面條件、形態(tài)和組成調(diào)節(jié)來(lái)產(chǎn)生新的催化現(xiàn)象。作者在Cu_2-xSe納米線上引入Pt，形成PtCu合金降低Pt的d帶中心并產(chǎn)生更多的缺陷，以此產(chǎn)生高密度的低配原子，提高了反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)。

PtCu/Cu_2-xSe納米線顯示出了增強(qiáng)的C-C鍵斷裂能力和對(duì)C1產(chǎn)物(CO₂)的高選擇性，組裝的乙醇燃料電池(DEFC)以PtCu/Cu_2-xSe納米線作為陽(yáng)極，能夠提供0.773 V的開路電壓(OCV)和7.8 mW cm^-2的峰值功率密度。

另外，PtCu/Cu_2-xSe納米線在乙醇和甲醇氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出顯著的質(zhì)量活性，分別為 5.03 A mg^-1_Pt和 5.29 A mg^-1_Pt，分別是商業(yè)Pt/C的5.0倍和5.3倍。

One-stone, two birds: alloying effect and surface defects induced by Pt on Cu_2-xSe nanowires to boost C-C bond cleavage for electrocatalytic ethanol oxidation. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106307

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